· international periodic scientific journal . online . indexed in: indexcopernicus. s w o r l d....

International periodic scientific journal ONLINE

Indexed in: INDEXCOPERNICUS

S W O R L D

Issue №15 Volume 2

December 2017

With the support of:

Moscow State University of Railway Engineering (MIIT)

Ukrainian National Academy of Railway Transport

State Research and Development Institute of the Merchant Marine of Ukraine (UkrNIIMF)

Institute for Entrepreneurship and morehozyaystva

Lugansk State Medical University

Kharkiv Medical Academy of Postgraduate Education

Alecu Russo State University of Bălţi

Institute of Water Problems and Land Reclamation of the National Academy of Agrarian Sciences Odessa Research Institute of Communications

Published by: Yolnat PE, Minsk, Belarus

www.sworldjournal.com

cientific

ISSN

222

7-69

20

J o u r n a l

ISSN 2227-6920 DOI: 10.21893/2227-6920.2017-15.2

Editor: Kolobanov Alexander

Editorial board: More than 140 doctors of science. Full list on pages 3-4 Please use the following format to cite material from this book (italics indicate the fields to change to your data):

Author(s), 'Title of Paper," in ScientificWorldJournal, Issue №15, Vol.2 (Yolnat PE, Minsk, 2017) – URL: http://www.sworldjournal.com/e-journal/j1502.pdf (date:...) - page - Article CID Number.

Published by: Yolnat PE, Minsk, Belarus e-mail: [email protected] site: www.sworldjournal.com

The publisher is not responsible for the validity of the information or for any outcomes resulting from reliance thereon.

Copyright

© Authors, 2017 Paper Numbering: Papers are published as they are submitted and meet publication criteria. A unique, consistent, permanent citation identifier (CID) number is assigned to each article at the time of the first publication.

URL: http://www.sworldjournal.com/e-journal/j1101.pdf Downloaded from SWorld. Terms of Use http://www.sworld.education/e-journal/about-journal/terms-of-use

ScientificWorldJournal Issue 15, Vol.2

Editorial board: Bukharin Irina, Doctor of Biological Sciences, Professor, Russian Grebneva Nadezhda, Doctor of Biological Sciences, Professor, Russian Gritsenko Svetlana, Doctor of Biological Sciences, Associate professor, Russian Kalenik Tatiana, Doctor of Biological Sciences, Professor, Russia Knyazevа Olga, Doctor of Biological Sciences, Associate professor, Russian Kuhar Elena, Doctor of Biological Sciences, Kazakhstan Moiseykina Lyudmila, Doctor of Biological Sciences, Professor, Russia Nefed'eva Elena, Doctor of Biological Sciences, Associate professor, Russian Sentyabrev Nikolai, Doctor of Biological Sciences, Professor, Academician, Russian Testov Boris, Doctor of Biological Sciences, Professor, Russian Tungushbaeva Zina, Doctor of Biological Sciences, Kazakhstan Fateeva Nadezhda, Doctor of Biological Sciences, Professor, Russian Vozhegova Raisa, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Ukraine Denisov Sergey, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Russia Zhovtonog Olga, Doctor of Agricultural Sciences, Ukraine Kostenko Vasily, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Ukraine Kotliarov Vladimir, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Russian Morozov Aleksey, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Ukraine Patyka Nikolay, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Ukraine Rebezov Maxim, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Russian Tarariko Yuri, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Ukraine Jiri Hlahula, Doctor of Geological-mineralogical Sciences, Professor, Czech Republic Fedorishin Dmytro, Doctor of Geological-mineralogical Sciences, Professor, Ukraine Animitsa Eugene, Doctor of Geographical Sciences, Professor, Academician, Russian Sukhova Maria, Doctor of Geographical Sciences, Associate Professor, Russia Kokebaeva Gulzhauhar, Doctor of Historical Sciences, Professor, Kazakhstan Otepova Gulfira, Doctor of Historical Sciences, Professor, Kazakhstan Trigub Peter, Doctor of Historical Sciences, Professor, Ukraine Volgireva Galina, Candidate of Historical Sciences, Associate Professor, Russia Antraptseva Nadezhda, Doctor of Chemistry, Professor, Academician, Soros Associate Professor, Ukraine Bazheva Rima, Doctor of Chemistry, Professor, Russian Grizodub Alexander, Doctor of Chemistry, Professor, Ukraine Ermagambetov Bolat, Doctor of Chemistry, Professor, Kazakhstan

Tarasenko Larisa, Doctor of Social Sciences, Professor, Russian Averchenkov Vladimir, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Antonov Valery, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Ukraine Bykov Yuri, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Goncharuk Sergey, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Russian Zakharov Oleg, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russia Capitanov Vasily, Doctor of Technical Sciences, Professor, Ukraine Kalaida Vladimir, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Russian Kovalenko Petr, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Ukraine Kopey Bogdan, Doctor of Technical Sciences, Ukraine Kosenko Nadezhda, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Russia Kruglov Valeriy, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Russian Kuderin Marat, Doctor of Technical Sciences, Professor, Kazakhstan Lomotko Denis, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Ukraine Lebedev Anatoly, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Makarova Irina, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Morozova Tatiana, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Rokochinsky Anatoly, Doctor of Technical Sciences, Professor, Ukraine Romashchenko Mikhail, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Ukraine Anatoliy Pavlenko, Doctor of Technical Sciences, professor, Ukraine Pachurin Herman, Doctor of Technical Sciences, professor, academician, Russian Pershin Vladimir, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Piganov Mikhail, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Polyakov Andrey, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Ukraine Popov Viktor, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Sementsov Georgiy, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Ukraine Sukhenko Youri, Doctor of Technical Sciences, professor, Ukraine Sergey Ustenko, Doctor of Technical Sciences, associate professor, Ukraine Habibullin Rifat, Doctor of Technical Sciences, Professor, Russian Chervonyi Ivan, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Ukraine Shayko-Shaikovsky Alexander, Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician, Ukraine Shcherban Igor, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Russia

ISSN 2227-6920 3

ScientificWorldJournal Issue 15, Vol.2 Maxine Victor, Doctor of Chemical Sciences, Professor, Ukraine Vizir Vadim, Doctor of Medical Sciences, Professor, Ukraine Fedyanina Lyudmila, Doctor of Medical Sciences, Professor, Russian Akhmadiev Gabdulahat, Doctor of Veterinary Science, Professor, Academician, Russian Shevchenko Larisa, Doctor of Veterinary Science, Professor, Ukraine Voloh Dmitry, Doctor of Pharmacy, Professor, Ukraine Georgievsky Victor, Doctor of Pharmacy, Professor, Academician, Ukraine Gudzenko Alexander, Doctor of Pharmacy, Professor, Ukraine Tikhonov Alexander, Doctor of Pharmacy, Professor, Ukraine Shapovalov Valery, Doctor of Pharmacy, Professor, Ukraine Shapovalova Victoria, Doctor of Pharmacy, Professor, Ukraine Shapovalov Valentin, Candidate of Pharmaceutical Sciences, Associate Professor, Ukraine Ryschenko Oksana, Candidate of Pharmaceutical Sciences, Associate Professor, Ukraine Orlov Nikolai, Doctor of Public Administration, Associate Professor, Ukraine Velichko Stepan, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Ukraine Gavrilenko Natalia, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor,Russian Gilev Gennady, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Russian Dorofeev Andrey, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Russian Karpova Natalia, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Russian Nikolaeva Alla, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Russian Sidorovich Marina, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Ukraine Smirnov Evgeny, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Russian Fatihova Alevtina, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Academician, Russian Fedotova Galina, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Academician, Russian Hodakova Nina, Doctor of Pedagogical Sciences, Russia Chigirinskaya Natalia, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Russia Churekova Tatyana, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Russian Demidova V., Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Ukraine Mogilevskaya I, Candidate of Pedagogical Sciences, Professor, Ukraine Lebedeva Larisa, Candidate of Psychology, Associate Professor, Russia Hrebina Svetlana, Doctor of Psychology, Professor, Russian Maltseva Anna, Doctor of Social Sciences, Associate Professor, Russia Stegny Vasiliy, Doctor of Social Sciences, Professor, Russian

Kirillova Elena, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Ukraine Blatov Igor, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, Russian Kondrashov Dmitry , Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Russia Malakhov А., Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, Ukraine Lyalkina G., Doctor of Physics and Mathematics, Professor, Academician, Russian Vorozhbitova Alexandra, Doctor of Philology, Professor, Russian Lytkina Larisa, Doctor of Philology Associate Professor, Russia Popova Taisia, Doctor of Philology, Professor, Russian Kovalenko Elena, Doctor of Philosophy, Professor, Russian Svetlov Viktor, Doctor of Philosophy, Professor, Russian Maydanyuk I., Doctor of Philosophy, Associate Professor, Ukraine Lipich T., Doctor of Philosophy Associate Professor, Russia Stovpets A., Candidate of Philosophy, Associate Professor, Ukraine Stovpets V., Candidate of Philology, Associate Professor, Ukraine Bezdenezhnykh Tatyana, Doctor of Economics, Professor, Russia Granovskaya Ludmila, Doctor of Economic Sciences, Professor, Ukraine Dorokhina Elena, Doctor of Economic Sciences, Associate Professor, Russian Klimova Natalia, Doctor of Economics, Professor, Russia Cochinev Yuriy, Doctor of Economics, Professor, Russia Kurmaev Petr, Doctor of Economic Sciences, Professor, Ukraine Lapkina Inna, Doctor of Economic Sciences, Professor, Academician, Ukraine Pakhomov Elena, Doctor of Economic Sciences, Associate Professor, Russian Reznikov Andrey, Doctor of Economics, Professor, Russia Savelyeva Nelly, Doctor of Economic Sciences, Professor, Russia Sokolova Nadezhda, Doctor of Economic Sciences, Associate Professor, Russian Streltsova Helena, Doctor of Economics, Professor, Russia Rilov Sergey, Candidate of Economic Sciences, Professor, Ukraine Batyrgareeva Vladislav, Doctor of Law, Ukraine Getman Anatoly, Doctor of Law, Professor, Academician, Ukraine Kafarski Vladimir, Doctor of Law, Professor, Ukraine Kirichenko Alexander, Doctor of Law, Professor, Ukraine Stepenko Valeriy, Doctor of Law, Associate Professor, Russia Tonkov Evgeny, Doctor of Law, Professor, Doctor of Education, Russia Shepitko Valery, Doctor of Law, Professor, Academician, Ukraine Shishka Roman, Doctor of Law, Professor, Ukraine Yarovenko Vasily, Doctor of Law, Professor, Russian Latygina Natalia, doctor of political sciences, Professor, Ukraine Syrota Naum, Doctor of Political Sciences, Professor, Russian

ISSN 2227-6920 4


TECHNICAL SCIENCES / ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ swj15-034 DOI: 10.21893/2227-6920.2017-15.2-034 УДК: 664:658.562

К ВОПРОСУ О ПОКАЗАТЕЛЯХ БЕЗОПАСНОСТИ И ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ ALLIUM VICTORIALIS L.

TO THE QUESTION OF SAFETY INDICATORS AND FOOD VALUES OF ALLIUM VICTORIALIS L.

Шеметова Е.Г. / Shemetova E.G., канд.техн.наук, доц. / сand. tech. sci., аssociate Professor Каниболоцкая Ю.М. / Kanibolotskaya Yu.M., канд.биол.наук, доц. / сand. вiol.. sci., аssociate

Professor Листков В.Ю. / Listkov V.Yu., . канд.c-х.наук, доц. / сand. c / x. sci., аssociate Professor

Мальгин Е.Л. / Malgin, E.L., канд.пед.наук, доц. / сand. ped. sci., аssociate Professor Сибирский университет потребительской кооперации, кафедра технологии производства и

переработки сельскохозяйственной продукции, Новосибирск, проспект Карла Маркса 26, 630087

Siberian University of Consumer Cooperatives, Associate Professor of the Department of Production and Processing of Agricultural Products, Novosibirsk, Karl Marx Avenue 26 , 630087

Annotation. The article poses some problematic issues of using wild-growing raw materials in

order to expand the assortment and improve the quality of finished products, to enrich the diet of the local population with useful substances and vitamins, and the results of studies on the nutritional value and safety of allium victorialis L.

Key words. Security, мass fraction of toxic elements, chemical composition, mass fraction of micro- and macroelements, allium victorialis L., amino acid composition of proteins.

Introduction. One of the paramount aspects of the life of society is the task of providing

quality and safe food. In addition to the actual supply of human food, there is a need to inform the individual about the benefits and harms of various components of the diet. The state of nutrition is directly related to the physical and moral health of the nation. Modern food, along with the main function of saturation with useful substances and energy components, must perform therapeutic and preventive functions.

Foreign and domestic products quite often have in their composition synthetic additives that have a carcinogenic, mutagenic effect, adversely affecting the natural intestinal microflora.

At the time of a complex ecological situation, the use in the diet of plant foods saturated with biologically active substances necessary to increase the resistance of the body, maintain a tone, strengthen immunity and, as a result, increase life expectancy. These properties have products from plant raw materials.

In this regard, the use of local wild herbs will improve the quality of finished products, diversify the range of dishes, and enrich the diet of the local population with useful substances, essential vitamins and trace elements. We are offered as a vegetable additive to use victorious onions (allium victorialis L.)

Main text. Allium victorialis L. (wild garlic, onion, and bulb) is the richest source of

vitamins, in particular, vitamin C and β-carotene; by the amount of these components

ISSN 2227-6920 5


is comparable with red pepper, black currant, carrots [1, 6]. The victorious onion is a Siberian relative of the European bow - a bear bow

(A.Ursinum), compared to which, the victorious bow is more frosty, has a higher plant height and larger leaves.

Proceeding from the historical certificate, it is known that the indigenous population of Siberia from scurvy and avitaminosis was saved with the help of pine needles strewed in boiling water and the use of shoots and leaves of wild garlic. There is even information about some patients who are able to overcome severe scurvy by eating wild garlic [2, 7, 8].

Some peoples inhabiting the North considered wild onions, including victorious onions, sacred plants, due to the high content of phytoncid substances.

Moreover, in hunters, in order to extend the shelf life of meat, the method of wrapping the product with leaves of victorious onion was used, which indicates its bactericidal properties. This information allows us to understand that the victorious onion is a very valuable multivitamin plant.

Thus, the aim of our work was to study the changes in the consumer properties of Allium victorialis L., which grows on the territory of the Far East, Siberia and the Altai Territory, depending on the phase of plant development.

To achieve this goal, the following tasks were set: − study the dynamics of changes in the mineral composition in different

phenological phases of the development of onion victorious; − assess the quality of onions for compliance with the requirements of

regulatory documents. Since the food mainly uses the green overhead part of the onion (stems and

leaves), the cleaning time was determined by phenological phases - from the beginning of the spring regrowth to the formation of the arrow - flowering, i.e. from the end of April to the end of June.

During the experiments, it was determined that this plant contains ash elements (table 1), which are necessary for the diet of a person living in the Siberian region, given the harsh climatic conditions.

The main macroelement of onion is victorious - potassium (41.9% of ash mass). The required quantity is represented by magnesium, which is 3.0, phosphorus is 3.9% by weight of ash; of trace elements in this plant in small quantities contain manganese and iron.

The component of the useful elements of the shoots is not as great as the leaves, in which there are more macronutrients, and less - trace elements. During budding and flowering, when the plant directs all forces to form seeds, the nutritional value of the plant decreases; it becomes poorer with mineral substances and microelements (table 1).

At the same time, as a result of the conducted studies and experiments it was determined that the bulb (wild garlic) contains a large amount of carotene, pectin substances, vitamin C (table 2).

Based on the data of the table, it can be concluded that in relation to pectin substances and vitamin C, onion leaves, in comparison with shoots, accumulate 1.6 times more pectin substances, twice as much vitamin C and carotene.

ISSN 2227-6920 6


Table 1 Mass fraction of micro- and macroelements in onion victorious, on dry weight

Parts of a plant % mg% Зола К Са Na Mg P Mn Co Cu Fe Shoots 10,8 4,52 1,20 1,96 0,30 0,41 3,78 0,03 1,84 4,40 Leaves 12,5 5,03 1,32 2,28 0,37 0,48 3,06 0,01 1,68 3,83 Flower Arrow 8,44 4,09 0,71 1,81 0,09 0,31 0,68 0,09 0,06 1,26

Author's development

Table 2 Chemical composition of onion victorious (by wet weight), %

Химические вещества

Phenological phase of development and part of the plant

spring growth (young shoots)

active growth (shoots)

active growth (leaves)

arrows (flower arrows)

Water 89,2 86,89 86,48 95,40 Dry matter 10,8 13,11 13,52 4,60 Titrated acidity 0,12 0,12 0,14 0 Sugar 1,34 0,63 0,89 1,93 including: invert sugar 0,82 0,31 0,35 0,64 sucrose 0,52 0,32 0,54 1,29 Pectin substances 1,84 2,02 2,94 0 including: pectin 0,94 0,61 1,36 0 protopectin 0,9 1,41 1,58 0 Nitrogenous substances 3,14 3,23 3,54 0 Proteins 2,5 2,34 2,00 0 Cellulose 1,92 2,12 2,48 0 Lignin 0,12 0,11 0,10 0 Ash 0,91 0,98 1,25 0,39 Essential oils 0,05 0,06 0,03 0,02 Vitamin C, mg% 19,54 25,10 39,07 25,04 Carotene, mg% 1,23 1,65 2,34 2,10

Author's development The data of table 3 inform that the biological value of the shoots of onion shoots

is determined by phenylalanine, isoleucine, methionine, threonine, and leucine. However, glutamic and glutamic amino acids are the main ones in the total number of amino acids (by specific gravity).

Leaves, flower arrows and bulbs Allium victorialis L are used in different types - cheese, pickled, salted. However, the range of dishes with this multivitamin us form is very modest; onions are a great rarity in the Collection of Formulations.

ISSN 2227-6920 7


Table 3 Amino acid composition of onion victorious proteins (by dry weight), %

Amino acids Phenological state and parts of the plant young shoots shoots leaves Lysine 1,34 1,79 1,10 Histidine 0,48 0,72 0,60 Arginine 1,57 1,30 1,43 Aspartic acid 3,72 3,67 1,97 Threonine 0,82 0,95 0,78 Serin 1,01 1,06 0,66 Glutamic acid 5,63 6,03 3,39 Proline 1,41 1,30 1,15 Glycine 1,21 1,30 0,90 Alanin 1,68 1,89 1,18 Valine 1,47 1,44 1,12 Methionine * 0,26 0,33 0,19 Isoleucine 0,94 0,96 0,84 Leucine 1,50 1,61 1,44 Tyrosine 0,79 0,81 0,76 Phenylalanine 1,15 1,20 1,24 Tryptophan 0,54 0,76 0,78 Total amount of proteins 32,86 28,25 22,53

Author's development In addition to analyzing the composition of the plant, assessing the consumer

properties of the plant, it is necessary to determine how safe this biologically valuable raw material is. According to sanitary norms and rules, all food products must meet safety requirements according to specially developed criteria [3], which are also presented to our research facility.

The safety of Allium victorialis L, like any plant, depends on the ecological state of the growth zone, - the presence of harmful substances in the air; sources of industrial discharges into the water, and also the state of the pedosphere - the level of soil contamination. Since plant objects are able to accumulate toxic substances from the soil, air and water, one of the tasks of researching the safety of this product, we decided to determine by experience the level of toxic metals and nitrates in fresh onions (table 4).

Based on the data in table 4, it is obvious that plant raw materials are suitable for consumption and further processing, since the content of nitrates and toxic elements in onions is not more than the maximum allowable concentrations of these substances.

You can only speak about lead, the content of which is of actual value; as for cadmium, arsenic and mercury - these elements are represented in trace values. The same can be said about radioactive substances - cesium and strontium are found in

ISSN 2227-6920 8


traces. It can be concluded that the product is safe for the health of the consumer.

Table 3

Mass fraction of toxic elements in onions victorious fresh

Indicator name Permissible levels, mg /

kg, not more than, on TR TS 021/2011

The actual content, mg / kg, in the study

Content of toxic elements, mg / kg, not more: -lead -cadmium -arsenic -mercury

0,5 0,03 0,2 0,02

0.011 ± 0.0021 footprints footprints footprints

Pesticide content, mg / kg, not more than: -hexachlorocyclohexane, (α, γ, β-isomers) DDT and its metabolites

0,5 0,1

footprints footprints

Nitrate content, mg / kg, not more than: 600 18,27±0,0202

Radionuclide content, Bq / kg, not more than: -Cesium-137 -strontium-90

120 40

footprints footprints

Author's development A few words need to be said about the elements possessing valuable bactericidal

properties, available in onion victorious, are essential oils. And the amount of these components in onions varies in the process of plant development. In April shoots accumulate the maximum amount of oils, by June, with the formation of an adult plant, the content in the flower arrows is reduced to a minimum. It is determined experimentally that the amount of essential oils is influenced not only by the phenological state of the plant, but also by the storage process. [4; 6; 11].

Conclusion and conclusions. It was investigated that when storing Allium victorialis L, the amount of

essential oils increases threefold, as evidenced by the sharp garlic smell of the plant; because under the action of enzymes, there is an accumulation of allyldisulfide, essential oils are released, which gives a specific smell to the plant, affects its taste qualities, as well as antimicrobial and phytoncidal properties. It can be concluded that the victorious bow has both the properties of onions and the properties of garlic.

The practical significance of our research is that, based on the results of experiments conducted by us at the Siberian University of Consumer Cooperatives, the technical conditions of TU 9765-017-01597959-06 "Tinned Victory Onion" (fresh leek) have been developed and approved.

ISSN 2227-6920 9


In addition, we, with the participation of specialists from Rospotrebnadzor, developed technical and technological maps for cold and hot dishes, such as "Minced meat with victorious egg", "Spring Pies", "Salad victorious" [9;10;12;13].

Thus, in its importance, the rare and valuable plant culture of Allium victorialis (onion victorious) can occupy a worthy place on our table, being one of the most valuable sources of high-quality and safe food for a resident of Siberia.

Bibliography 1. Dudchenko L.G., Koziakov A.S., Krivenko V.V. Spicy-aromatic and spicy-

taste plants: Handbook / Ans. Ed. KM Sytnik-K.: Naukova dumka, 1989.-304p. 2. Korkishchenko. Chemical composition of wild garlic, its storage and use:

Author's abstract. dis. Cand. tech. Sciences: 05.18.15. - M., 1979. - 28 p. 3. Kuznetsova E.G. Nutritional value of the wild onion of the Siberian region /

E.G. Kuznetsova // Theory and practice of new technologies in the production of food products: materials of the interregional scientific and practical seminar 8 April. - Omsk, 2005. - P. 111-113.

4. Kuznetsova E.G. Bactericidal activity of phytoncid-containing plants / E.G. Kuznetsova // Sustainability and Security in the Economy, Law, and Policy of the Countries of the Asia-Pacific Region: Proceedings of the International Youth Symposium. - Khabarovsk: RIC HGAEP, 2005. - Part 3. - P. 107 - 108.

5. Kuznetsova E.G. Dynamics of the quality of onion victorious during short-term storage / E.G. Kuznetsova // Storage and processing of agricultural raw materials. - 2006. - No. 11. - P. 27 - 29.

6. Kuznetsova E.G. Investigation of the possibility of using refrigeration technology and equipment for freezing Allium victorialis L. / E.G. Kuznetsova // Izvestiya Vuzov. Applied chemistry and biotechnology. - 2011. - No. 1. - P. 167-170.

7. Kuznetsova E.G. Semi-fluidization freezing as a promising safe method of refrigeration technology at public catering establishments / E.G. Kuznetsova // Modern Materials, Technology and Technology: Materials of the International Scientific and Practical Conference. - Tomsk: South-Western State University, 2011. - P. 195 - 198.

8. TR TS 021/2011. Technical regulations of the Customs Union "On Food Safety"

9. Shemetova E.G. The possibility of using in public catering Allium victorialis L. / E.G. Shemetova // Current state and prospects for the development of the food industry and public catering: Collection of materials of the III All-Russian Scientific and Practical Conference with international participation. - Chelyabinsk: Publishing Center of SUSURU, 2010. - T. 2. - P. 26 - 28.

10. Shemetova EG, Petrova A.V. / Technology of processing and storage of plant raw materials. / E.G. Shemetova, A.V. Petrova // Izvestiya Vuzov. Applied chemistry and biotechnology. - 2012. - No. 2 (3). - P. 35 - 39.

11. Shemetova Е.G. Safety and environmental friendliness of Allium victorialis L. / E.G. Shemetova // Trade and economic problems of the regional business space: Materials of the 11th International Scientific and Practical Conference (April 22-24): - Chelyabinsk: SUSU Publishing Center, 2013. - P. 289 - 291.

ISSN 2227-6920 10


12. Shemetova E.G. Ensuring the safety and environmental friendliness of the diet of Siberians / Е.G. Shemetova // The Future of Science-2013: Proceedings of the International Youth Scientific Conference (April 25). - Kursk: South-Western State University, 2013. - P. 353 - 356.

13. Shemetova Е.G. Processes and apparatuses of food technology for the processing of plant raw materials / E.G. Shemetova // Perspective development of science, technology and technologies: Materials of the international scientific-practical conference (October 18). - Kursk: South-Western State University, 2013. - P. 426 - 431.

Аннотация. В статье ставятся некоторые проблемные вопросы использования дикорастущего сырья с целью расширения ассортимента и повышения качества готовой продукции, обогащения рациона местного населения полезными веществами и витаминами, приведены результаты исследований по пищевой ценности и безопасности allium victorialis L.

Ключевые слова. Безопасность, массовая доля токсичных элементов, химический состав, массовая доля микро- и макроэлементов, allium victorialis L., аминокислотный состав белков.

Статья отправлена: 22.12.2017 г. © Шеметова Е.Г.

swj15-045 DOI: 10.21893/2227-6920.2017-15.2-045 УДК 62-714

WAYS TO IMPROVE THE THERMAL EFFICIENCY OF AUTOMOTIVE RADIATORS

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОТРАКТОРНЫХ РАДИАТОРОВ

Kolpakov E.V. / Колпаков Е.В. master / магистр

ORCID: 0000-0002-1478-6900 Aksenov A.S. / Аксёнов А.С.

master / магистр Volgograd State Technical University, Volgograd, pr. Lenina 28, 400005

Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, пр. Ленина 28, 400005

Аннотация. В работе рассматриваются направления интенсификации

автотракторного радиатора. Эффективное охлаждение теплообменника представляет собой важную задачу, так как это напрямую влияет на надежность и долговечность автотракторных двигателей. В связи с повышением мощностей двигателей достаточно актуально стоит вопрос изучения методов интенсификации теплообмена. Повышение коэффициента теплопередачи и уменьшение массогабаритных показателей теплообменника за счет процессов интенсификации особенно имеет большое значение в автомобиле тракторостроении.

Ключевые слова: радиатор, двигатель, теплообмен, интенсификация, температура, деталь, процесс, жидкость, закручиватель, оребрения, турбулизатор.

Вступление. Интенсификация теплообмена и повышение энергетической

эффективности теплообменных аппаратов представляют большой интерес и имеют огромное народнохозяйственное значение. К настоящему времени

ISSN 2227-6920 11


накоплен значительный экспериментальный и теоретический материал по этой теме, как в России, так и за рубежом. Уменьшение массы и габаритов теплообменных аппаратов является актуальной проблемой. Наиболее перспективный путь решения этой проблемы – интенсификация теплообмена.

Основной текст. Одно из направлений для развития современных двигателей внутреннего

сгорания (ДВС), является их форсирование. Повышение удельных и агрегатных мощностей двигателей требует решения ряда проблем, одна из которых связана с увеличением уровня температур и тепловых напряжений деталей цилиндро-поршневой группы ( ЦПГ). Важное место в решении этой проблемы нацелено на вопросы совершенствования системы охлаждения (СО), которая должна обеспечить не только уменьшение массогабаритных показателей, но и эффективное охлаждение термически напряженных деталей и создать их оптимальный тепловой режим [4]. Тепловое состояние деталей, температурные напряжения, возникающие в них, определяются параметрами рабочего процесса, конструкцией самих деталей, их тепловым и силовым взаимодействием друг с другом и особенностями охлаждения. С другой стороны, параметры рабочего процесса, теплообмен, характер распределения тепловых потоков по отдельным поверхностям зависят от теплового состояния камеры сгорания.

Эффективным средством снижения суммарной напряженности деталей является охлаждение. В автотракторных дизелях возможности снижения температуры увеличением теплопередачи за счет уменьшения толщины деталей практически исчерпаны. Поэтому необходима интенсификация теплообменника (радиатора).

Следствием интенсификации процессов теплообмена является увеличение коэффициента теплопередачи, который при чистых поверхностях теплообмена определяется коэффициентами теплоотдачи со стороны греющего и нагреваемого теплоносителей. Во многих случаях физико-химические свойства применяемых теплоносителей существенно различаются, не одинаковы их давление и температура, коэффициенты теплоотдачи. Так, значение коэффициента теплоотдачи со стороны воды α = 2000…7000 Вт/(м2·К), со стороны газового теплоносителя α ≤ 200 Вт/(м2·К), для вязких жидкостей α = 100…600 Вт/(м2·К) [2]. Очевидно, что интенсификация теплоотдачи должна осуществляться со стороны теплоносителя, имеющего малое значение коэффициента теплоотдачи. При одинаковом порядке значений коэффициентов теплоотдачи теплоносителей интенсификация теплоотдачи может осуществляться с обеих сторон теплообмена, но с учетом эксплуатационных и технических возможностей.

Обычно интенсификация теплоотдачи связана с ростом затрат энергии на преодоление увеличивающихся гидравлических сопротивлений. Поэтому одним из главных показателей, характеризующих целесообразность интенсификации теплоотдачи в теплообменниках, является ее энергетическая эффективность. Повышение интенсивности теплоотдачи должно быть соизмеримо с увеличением гидравлических сопротивлений.

ISSN 2227-6920 12


Применяют следующие основные способы интенсификации теплообмена [3]:

· конструирование шероховатых поверхностей и поверхностей сложной формы, способствующих турбулизации потока в пристенном слое;

· использование турбулизирующих вставок в каналах; · увеличение площади поверхности теплообмена путем оребрения; · турбулизацию пристенного слоя путем организации пульсаций скорости

набегающего потока и его закрутки; · применение зернистой насадки как в неподвижном, так и в

псевдоподвижном состоянии; · добавление в теплоноситель твердых частиц или газовых пузырьков · предотвращение отложений (шлама, солей, коррозионных окислов) путем

систематической промывки, чистки и специальной обработки поверхностей теплообмена и предварительного отделения из теплоносителей веществ и примесей, дающих отложения.

Возможность и целесообразность применения того или иного способа интенсификации для конкретных условий определяются техническими возможностями и эффективностью этого способа.

Одним из наиболее широко используемых способов интенсификации теплообмена (повышения теплового потока) является оребрение наружной поверхности при условии направления в межтрубное пространство теплоносителя с низким значением коэффициента теплоотдачи [3].

Применяют лопаточные завихрители, прерывистые шнековые завихрители с различной формой центрального тела и др. Основными конструкциями этого вида интенсификации являются: лопаточные, ленточные и шнековые закручиватели, устройства для закрутки потока путем тангенциального подвода жидкости в трубу. Лопаточные интенсификаторы представляют собой осевой направляющий аппарат, в котором потоку сообщается закрутка. Лопатки могут иметь различную конструкцию в зависимости от длины, формы и угла поворота относительно продольной оси трубы. В зависимости от этих параметров меняется и закон закрутки потока. Лопаточные закручиватели, оси лопаток которых перпендикулярны оси цилиндрического канала и аксиально- тангенциальный лопаточный аппарат, оси лопаток которого образуют с осью канала острый угол [1]. Аксиально-лопаточный закручиватель бывает с профилированными и плоскими лопатками, а также с центральным телом и без него. Разновидности закручивателей шнекового типа обычно используются при необходимости создать закрутку потока с углом больше 45о. Местную закрутку потока можно осуществлять с помощью винтовой вставки в форме скрученной ленты, размещенной в начальном участке трубы. Из технологических соображений этот вид закручивателя используют для создания закрутки потока с углом меньше 45о[5] . Разновидности устройств для тангенциального подвода теплоносителя имеют каналы круглой или прямоугольной формы поперечного сечения, а их число обычно не превышает 4. Улиточный закручиватель имеет, как правило, только один подвод. В некоторых технических устройствах используется частичная закрутка потока. Следует отметить, что одновременно с

ISSN 2227-6920 13


увеличением коэффициента теплоотдачи на 30…40 % имеет место повышение гидравлического сопротивления в 1,5-2,5 раза [2].

Объясняется это тем, что диссипация энергии при распадении масштабных вихревых структур (они возникают при закрутке потока) существенно превышает выработку турбулентности – на подпитку ослабевающих вихрей нужен непрерывный подвод энергии извне.

При турбулентном и переходном режимах течения целесообразно интенсифицировать турбулентные пульсации не в ядре потока, а в пристенном слое, где турбулентная теплопроводность мала, а плотность теплового потока максимальна, потому что на этот слой приходится 60…70% располагаемого температурного напора «стенка-жидкость». Чем больше число Прандтля Рr, тем на более тонкий слой целесообразно воздействовать [1].

Перечисленные рекомендации могут быть реализованы путем создания каким-либо способом, например, накаткой чередующихся плавно очерченных кольцевых выступов на внутренней поверхности гладкой трубы. Для капельных жидкостей с Рr = 2…80 наилучшие результаты были получены при tвс/dвн = 0,25…0,5 и dвс/dвн = 0,94…0,98. Так, при Rе = 105 теплоотдача возрастает в 2,0-2,6 раза при росте гидравлического сопротивления в 2,7-5,0 раз по сравнению с теплоотдачей гладкой трубы. Для воздуха хорошие результаты получены при tвс/dвн = 0,5…1,0 и dвс/dвн = 0,9…0,92: в переходной области течения (Rе = 2000…5000) отмечен рост теплоотдачи в 2,8…3,5 раза при увеличении сопротивления в 2,8-4,5 раза (сравнивается с гладкой трубой) [2] .

Заключение и выводы. Были рассмотрены пути повышения тепловой эффективности

автотракторных радиаторов. Высокоэффективным часто оказывается применение комбинированных методов интенсификации: комбинирование турбулизаторов с оребрением поверхности или с закруткой потока, использование закручивающих устройств при течении суспензий, при кипении – применение турбулизаторов с низкотеплопроводными покрытиями.

Необходимо отметить, что при выборе на практике того или иного метода интенсификации теплообмена приходится учитывать не только эффективность самой поверхности, но и ее универсальность для различных однофазных и двухфазных теплоносителей, технологичность изготовления поверхности, технологичность сборки теплообменного аппарата, прочностные требования, загрязняемость поверхности, особенности эксплуатации и т. д. Все эти обстоятельства существенно снижают возможности выбора одного из многочисленных исследованных методов интенсификации.

Литература: 1. Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и

комбинированных двигателей : учебник для вузов / С. И. Ефимов, Н. А. Иващенко, В. И. Ивин [и др.] ; под ред. А. С. Орлина. – 3-е изд., перераб. и доп. – Москва : Машиностроение, 1985. – 456 с.

2. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 2. Динамика и расчет : учебник для вузов / В. Н. Лукашин [и др.] ; под ред. В. Н. Лукашина и М. Н.

ISSN 2227-6920 14


Шатарова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва. – Высш. шк., 2005. – 414с. 3. Бурков, В. В. Автотракторные радиаторы : справочное пособие / В. В.

Бурков, А.И. Индейкин. – Ленинград : Машиностроение. Ленинградское отделение, 1978. – 216 с.

4. Гухман А.А. Применение теории подобия к исследованиям процессов теплообмена. Москва, 1967,-304 с.

5. Жидкостное охлаждение автомобильных двигателей : учебник для вузов / А. М. Кригер [и др.] ; под ред. А. М. Кригера. – Москва : Машиностроение, 1985. – 176 с.

Abstract. The paper discusses trends of intensification automotive radiator. Efficient cooling of the heat exchanger is an important task as it directly affects the reliability and durability of automotive engines. In view of the increasing capacity of the engine is sufficiently important is the study of methods of heat exchange intensification. The increase in heat transfer coefficient and reducing the weight and size of the heat exchanger through processes of intensification especially of great importance in automobile tractor.

Key words: radiator, engine, heat exchange, intensification, temperature, detail, process, liquid, secretively, fins, turbulator.

References: 1. The internal combustion engines. System piston and combined engines : textbook for

universities / S. I. Efimov, N. A. Ivashchenko, V. I. Ivin [et al.]; under the editorship of A. C. Eagle. – 3rd ed. Rev. and DOP. – Moscow : Mashinostroenie, 1985. – 456 p. 2. The internal combustion engines. 3 vol. KN. 2. The dynamics of calculation : a textbook for high schools / V. N. Lukashin [et al.] ; under the editorship of V. N. Lukashin and M. N. Satarova. – 2nd ed. Rev. – Moscow. – Ouch. wk., 2005. – 414с.

3. Burkov, V. V. Automotive radiators : reference book / V. V. Burkov, A. I. Indeykin. – Leningrad : Mashinostroenie. Leningrad branch, 1978. – 216 p.

4. Gukhman, A. A. Application of similarity theory to the research of heat transfer processes. Moscow, 1967,p. -304

5. Liquid cooling of automobile engines : textbook for universities / A. M. Krieger [et al.] ; under the editorship of A. M. Krieger. – Moscow : Mashinostroenie, 1985. – 176 p.

Научный руководитель: к.т.н., доц. Косов О.Д. Статья отправлена: 25.12.2017 г.

© Колпаков Е.В. swj15-027 УДК 681.51: 007.51

ОСНОВНІ ПРОБЛЕМИ І НАПРЯМИ РОЗВИТКУ УПРАВЛІННЯ БОЙОВИМИ РОБОТИЗОВАНИМИ СИСТЕМАМИ

MAIN PROBLEMS AND DIRECTION FOR THE DEVELOPMENT OF THE MANAGEMENT BY THE ROBOT COMBAT SYSTEM

Максименко Ю.А./ Maksymenko Y. A. к.т.н. / c.t.s. Левченко А.О. / Levchenko A. A. к.т.н., доц. / c.t.s., as.prof.

Військова академія, Одесса, вул. Фонтанська дорога 10, 65009 Military Academy, Odessa, Fontanska doroha 10, 65009

Анотація. На теперішній час актуальним залишається питання

дистанційного управління бойових роботизованих систем (роботів). Майже всі нові роботи комплектуються власною апаратурою дистанційного керування і

ISSN 2227-6920 15


при застосуванні декількох роботизованих комплексів одночасно виникнуть труднощі в швидкому прийнятті рішення під час бойових дій. В даній статті запропоновано систематизувати систему управління декількома роботизованими комплексами для одночасного управління декількома роботами.

Ключові слова: роботизовані комплекси, система управління, оператор. Введення. З розвитком технологій у ХХІ столітті перед вченими

провідних країн світу постало питання щодо збереження життя своїх військовослужбовців під час ведення бойових дій шляхом використання бойових роботизованих систем (роботів). На озброєння провідних армій світу постійно приймаються нові зразки озброєння та військової техніки та збільшується ефективність в її застосуванні. Але не зважаючи на це, на думку сучасних військових вчених, саме застосування роботів у сучасному бою є дуже перспективним напрямком в подальшому розвитку сучасних Збройних сил.

На теперішній час всі нові роботи комплектуються власною апаратурою дистанційного керування. В недалекому майбутньому, за певних обставин, військовослужбовці певного підрозділу зможуть застосовувати кілька одиниць робототехніки, що може привести до дисбалансу єдиної стандартної системи управління.

Окреслення невирішеної часткової задачі загальної проблеми (мета статті). Використання у військах дистанційно керованої техніки поки що має досить обмежене застосування, що обумовлено технічними складнощами і необхідністю її «впровадження» в існуючий вигляд Збройних сил. Однак у віддаленій перспективі кількість дистанційно керованих роботів може досягти того рівня, коли знадобиться шукати нові рішення, які здатні полегшити взаємодію великої кількості подібної апаратури. Одночасне використання тих самих частотних діапазонів та завантаження діапазону який використовується для управління роботизованими комплексами призведе до того, що достовірність управління неможливо оцінити без додаткового дослідження.

Створення єдиної стандартної системи управління допоможе «навести лад» у цій галузі. Крім того, уніфікована апаратура управління значно спростить навчання операторів роботизованих комплексів.

Метою статті є проведення аналізу впливу на управління декількома роботизованими комплексами та розглянути можливі шляхи розв'язання завдання функціонування цих комплексів в умовах сучасних збройних конфліктів з урахуванням електромагнітної сумісності.

Викладення основного матеріалу. Робототехніка на полі бою давно перестала бути дивиною. З початку XXI століття багато країн збільшили інвестиції в розробки нових технологій в робототехніці. Одним з найбільш перспективних напрямків розвитку військової техніки є створення дистанційно керованих роботів призначених для вирішення різних завдань. Також визнається, що на даному етапі особливого значення набуває проведення комплексних масштабних досліджень з визначення місця і ролі робототехніки в майбутній системі озброєння армії.

ISSN 2227-6920 16


Широке розповсюдження бойових роботів може призвести до необхідності створення спеціальних систем передачі інформації і управління, на зразок загальновійськових. Метою є створення систем, що дозволяють керувати відразу декількома роботами одночасно, що дасть можливість з більшою зручністю проводити різні операції. Крім того, такий підхід дозволить уніфікувати пульти управління різних робототехнічних комплексів та враховувати електромагнітну сумісність.

Розробка єдиної системи управління не спричинить за собою повне зникнення «індивідуальних» пультів. Всі нові роботи, як і раніше, комплектуватимуться власною апаратурою дистанційного керування. Разом з тим у самому Міністерстві оборони України наголошують, що у військовому відомстві «розпочали заходи щодо вироблення вимог до наземних роботизованних комплексів, але, на жаль, не здійснюється фінансування досліджень і розробок для їхнього створення за державні кошти». Одні з перших вітчизняних ініціативних проектів «Піранья», РСВК-М «Мисливець» – (роботизований спостережно-вогневий комплекс, мобільний). Вони не поодинокі, важливі і значимі на даному етапі, незважаючи на всю недосконалість.

Вся нова техніка повинна мати можливість взаємодії з певною загальною багатоканальною системою управління. За рахунок цього, як передбачається, вдасться забезпечити більшу гнучкість застосування роботів, по одному або групами. За певних обставин військовослужбовці певного підрозділу зможуть застосовувати кілька одиниць робототехніки, керуючи ними з єдиного пульта. Відповідно, значно полегшиться взаємодія декількох операторів, адже їхня кількість значно скоротиться.

Варто відзначити, що вже на стадії початкової опрацювання вигляду такої системи, виникають певні питання. Приміром, одному оператору буде дуже важко командувати відразу декількома роботами, що може відчутно знизити ефективність бойової роботи. У такому разі знадобляться якісь автоматичні алгоритми, здатні взяти на себе більшість простих і «рутинних» завдань, таких як переміщення до зазначеної точки або спостереження за місцевістю та пошук контрастних в оптичному або інфрачервоному діапазоні цілей. Мова не йде про штучний інтелект. Поки бойовим роботам буде достатньо всього лише відповідного програмного забезпечення, здатного здійснювати навігацію за допомогою супутникових систем або розпізнавача рухомих об'єктів. Із досягненням заданої точки маршруту або при виявленні якогось об'єкту у ввіреному секторі, автоматика повинна буде подавати сигнал оператору і той, у свою чергу, визначить наступну задачу для електроніки або візьме управління у свої руки.

Подібна побудова «підрозділів» бойових або багатоцільових роботів може бути використана не тільки в умовах військових дій. Роботи з централізованим управлінням можуть нести розвідувальну апаратуру або озброєння. При цьому вони отримують корисну перевагу: керовані з одного пульта апарати можна використовувати, у тому числі, для облаштування засідок, або для організації нападу на стаціонарні об'єкти з кількох сторін. Однак такі можливості

ISSN 2227-6920 17


дозволяють оператору або операторам «підрозділів» роботів виконувати й інші завдання. Для прикладу, у ході рятувальних операцій кілька роботів, керованих одним оператором, можуть здійснювати розвідку обстановки з більшою ефективністю, ніж по одному.

Однак у єдиної системи керування роботами існують і свої мінуси. У першу чергу, необхідно відзначити складність створення якогось універсального пульта управління. Незважаючи на низку загальних особливостей, у більшості випадків кожна модель бойового або багатоцільового робота вимагає спеціально розроблену систему управління. Для прикладу, надлегкі безпілотники можуть управлятися комплексом, основою якого є звичайний комп'ютер або ноутбук, а більш серйозні і великі апарати використовуються у зв'язці з відповідним обладнанням. На даний час вже активно використовуються безпілотні літальні апарати, що працюють за таким принципом. Що стосується наземної і надводної робототехніки, то ці галузі поки не отримали такого ж розвитку. Таким чином, єдиний пульт управління має будуватися за модульною схемою, причому кожен модуль в такому випадку відповідатиме за особливості того чи іншого класу дистанційно керованої техніки, в залежності від способу пересування, маси та призначення.

При цьому варто нагадати, що кількість роботів виробництва, які можна використовувати у військових або рятувальних потребах, поки невелика. Примітно, що розробкою цієї техніки займаються відразу кілька державних і комерційних організацій. Само собою, кожна з них оснащує свій комплекс управлінням власною розробкою. Також потрібно враховувати питання електромагнітної сумісності, захисту від перешкод, якості передачі та прийому сигналів. Створення єдиної стандартної системи управління допоможе «навести лад» у цій галузі. Крім того, уніфікована апаратура управління значно спростить навчання операторів роботизованих комплексів. Майбутній оператор зможе вивчити загальні принципи єдиної системи управління і потім додатково освоїти ті навички й уміння, які пов'язані із використанням додаткових модулів і конкретної моделі робота. Таким чином, переучування оператора на іншу техніку спроститься і скоротиться у кілька разів.

Основна маса напрямків бойової і багатоцільової робототехніки в Україні поки не отримала належного розвитку тому єдина система управління, швидше за все, буде змушена почекати появи великої кількості роботів. Оскільки масове створення різної робототехніки ще не розпочалося, можливо встигнути завершення всіх робіт над єдиною системою управління і представити готову розробку до появи нових моделей роботів. Таким чином, розробка зможе стати стандартом, який буде враховуватися при розробці нових роботизованих систем для Збройних сил та силових структур.

Тим не менш, роботи у цьому напрямку, незалежно від часу їхнього початку, необхідно вести і доводити до кінця. За всієї своєї складності, єдиний пульт управління роботизованими системами буде корисний для практичного використання.

Висновки. Таким чином, систематизація системи управління роботизованих комплексів, в умовах сучасних збройних конфліктів, зможуть

ISSN 2227-6920 18


вирішувати велику роль у ході ведення бойових операцій та рятування людських життів. В майбутньому ці роботизовані комплекси складатимуть частину підрозділу що приведе до необхідності.

Напрямки подальших досліджень. Слід детально вивчати розробки у цієї сфері, аналізувати, модернізувати в тому числі уже існуючі пристрої. Найбільш актуальним для продовження роботи з вказаної проблеми є розробка пристрою для управління роботизованими комплексами, з урахуванням електромагнітної сумісності, який буде більш оптимальний при експлуатації в сучасних бойових умовах. Оснащення вітчизняних Збройних сил роботизованими системами має спиратися на національне виробництво з одночасним посиленням відповідної організаційної основи для цієї діяльності.

Література: 1. Белянин П.Н. Стан і розвиток техніки роботів // Проблеми

машинобудування й надійності машин. – М.: РАН, 2000. – № 2. 2. Юревич Е.И. Основи робототехніки. – Спб.: БХВ- Петербург, 2005. 3. Саксонов В.А. Новое оружие XXI века // Независимое военное

обозрение. – 2007. – №26 4. Испытание роботизированых систем [Електрон. ресурс]. – режим

доступу: zonwar.ru. Abstract

Nowadays, the issue about remote control of robot-combat systems (robots) remains topical. Almost all new robots are equipped with their own remote control equipment, and when applying several robot-combat systems at the same time, it will be difficult to make a quick decision in warfare. In this article it is proposed to systemize the control system of several robotic complexes for synchronous control of several robots.

Key words: robotic complexes, control system, operator. Стаття відправлена: 20.12.2017г.

© Максименко Ю.А. swj15-061 УДК 621.314

MODERNIZATION OF ELECTRIC-CURRENT LEAD OF ELECTRIC DRILL

МОДЕРНІЗАЦІЯ СИСТЕМИ СТРУМОПІДВОДУ ДВИГУНА ЕЛЕКТРОБУРА Mykhayliv I.M./ Михайлів І.М.

Fedoriv M.Y. / Федорів М.Й. c.t.s., as.prof. / к.т.н., доц.

Mykhayliv M . I. / Михайлів М.І. d.t.s., as prof. / д.т.н., доц.

Galushchak I.D. / Галущак І.Д. c.t.s., as.prof. / к.т.н., доц.

Hlad I.V. / Гладь І.В. c.t.s., as.prof. / к.т.н., доц.

Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas(IFNTUOG), Ivano-Frankivsk Karpatska 15, 76019

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, Карпатська, 15, 76019

ISSN 2227-6920 19


Анотація. Нарощення видобутку нафти та газу може бути забеспечені бурінням свердловин за допомогою електробурів. Проведено аналіз статестичних даних буріння свердловин в умовах Прикарпаття. Визначено сумарниі напрацювання на відмову основних елементів СЕЕ. Підвищення надійності та енергоефективності може бути забеспеченно шляхом впровадження системи електропостачання системи «один провід-труба» на постійному струмі. Проаналізовано втрати на змінному та постійниому струмі.

Ключові слова: електробур, струмопідвід, енергоефективність. Вступ. Енергетична незалежность України не може бути досягнута без

нарощування видобування вуглеводневих енергоносіїв – нафти і газу. Одним із основних шляхів досягнення цієї мети є збільшення дебету нафти і газу при спорудженні нових свердловин та продовження експлуатації законсервованих свердловин. Ця задача вирішується бурінням похило направлених та горизонтально-розгалужених свердловин. Найперспективнішим способом буріння, особливо в умовах Прикарпаття, є електробуріння[1,2,3]

Електробур представляє собою занурювальний високовольтний маслонаповнений трифазний асинхронний двигун з короткозамкненим ротором . Електроенергія до нього надходить від мережі 6 кВ через буровий трансформатор ТМТБ-630/6, станцію керування і захисту УЗЕБ, струмопідвід, виконаний за системою “Два провідники - труба“ та пристрій контролю опору ізоляції електродвигуна.

Режим роботи електробура практично не залежить від кількості бурового розчину, що прокачується для вимивання вибуреної породи на поверхню. Однак через те, що буріння нових та розгалуження діючих свердловин провадиться на глибині від 2 км до 5 км, відчутними стають втрати напруги в струмопідводі. Внаслідок цього зменшується напруга на затискачах електродвигуна електробура, що призводить до таких негативних явищ як зменшення пускового та номінального крутного моменту. Різні опори жил кабелю і колони бурильних труб призводять до виникнення несиметрії струмів у обмотці статора занурювального електродвигуна. Занижена напруга живлення і несиметрія струмів призводять до перегріву електродвигуна, швидкого старіння ізоляції обмотки статора та відмови електробура.[4]

Імовірність зменшення напруги на затискачах електробура зростає при неправильному встановленні напруги у вторинній обмотці бурового трансформатора. В даний час напруга встановлюється згідно інструкції, що передбачає перемикання відгалужень вторинної обмотки бурового трансформатора вручну залежно від глибини буріння і типу електробура. Але при цьому не враховується зміна параметрів схеми заміщення системи електропостачання електробура (СЕЕ) внаслідок обриву окремих провідників жил кабелю та капітального ремонту (заміни) обмотки статора занурювального електродвигуна. Це призводить до роботи електробура у несиметричному режимі та при заниженій напрузі живлення. При цьому зменшується ефективність буріння в цілому та напрацювання на відмову електробура.

На Прикарпатті на протязі року з допомогою електробурів пробурювалось понад 20000 тисяч метрів свердловин. З них Долинською дільницею 60-70%, решта Бориславською та Надвірнянською дільницями. При цьому використовуються електробури типу Е 240, Е215, Е164 з механізмами

ISSN 2227-6920 20


викривлення і телеметричними системами. Під час буріння на протязі року застосовуються від 70-80 електробурів, 25-30 телеметричних систем 23-30 струмоприймачів, 35-60 пристроїв контролю ізоляції, 500-800 кабельних секцій.

Аналіз роботи основного електричного обладнання бурових установок приведено в (табл.1).

Таблиця 1. Сумарний час роботи електрообладнання БУ, год.

Обл.\ рік 2007 2008 2009 2010 Е240 2285 2065 2201 2728 Е164 1887 1310 1002 262

СТЕ215 840 1053 1542 - СТЕ164 1292 816 790 - ПКІ215 2371 2110 2234 2728 ПКІ164 1896 1310 1002 262

Обл.\ рік 2007 2008 2009 2010 ТЕ2 4267 3429 3236 2990

УЗЕБ 4267 3429 3236 2990 ТМТБ 21237 14552 11736 11488 КСТ-1 7660 4538 3236 2990

З приведеного у (табл.1) матеріалу можна зробити висновок про

монотонне збільшення кількості ремонтів електробурів Е240, Е164 і кабельних секцій КСТ-1, які є основними елементами струмопідводу.

Дані про міжремонтний період основного електричного обладнання приведені в (табл.2).

Таблиця 2 Міжремонтний період, год.

ОБЛ.\ РІК 2007 2008 2009 2010 Е240 58,6 66,6 95,7 82,7 Е164 26,2 35,4 40 29,1

СТЕ215 140 131,6 385,5 - СТЕ164 68 116,6 158 - ПКІ215 197,6 212 372,3 226 ПКІ164 172,4 186 200,4 131

КСТ 388 428,6 539,3 411 Аналіз різних способів буріння показує, що при проводці свердловин у

складних умовах з використанням електробурів зменшується кількість ускладнень і аварій у порівнянні з іншими способами. Основні параметри при бурінні електробуром вищі, ніж при роторному або турбінному способі.

Про зменшення енергоефективності ЕБО внаслідок їх інтенсивного фізичного зносу та недосконалої системи планово-попереджувальних ремонтів свідчить збільшення кількості ремонтів електробура Е240 та зменшення МРП.

Однією із найскладніших проблем електробуріння є створення надійного

ISSN 2227-6920 21


струмопідводу. У даний час живлення ЕЛБ здійснюється за допомогою двожильної кабельної секції, яка розміщена всередині металевої бурильної труби типу Н114 або Н141, що використовується в якості третього провідника. Кожна секція складається з відрізка кабелю типу КТШЭ-2П з мідними жилами перерізом 2×35 або 2×50 мм2 і контактними з’єднаннями типу КСТ1. При згвинчуванні бурильних труб в колону кожний відрізок кабелю, який має на одному кінці контактний стержень, а на другому контактну муфту, яка забезпечує електричне з’єднання у неперервну лінію електропередачі з одночасною герметизацією контактних з’єднань. Застосування струмопідводу за системою “два провідники – труба” дає змогу збільшити отвір для проходу промивної рідини, зменшити габаритні розміри контактних з’єднань, а також уникнути закручування кабелю в трубах. Однак при такій системі струмопідводу виникає несиметрія струмів електродвигуна ЕЛБ через неоднаковий опір фаз.

В результаті роботи електродвигуна ЕЛБ в несиметричному режимі виникають наступні фактори, які негативно впливають на його енергоефективність, зменшуючи ресурс:

- нерівномірне теплове навантаження на ЕЛБ; - збільшення вібрації електродвигуна ЕЛБ; - зменшення його обертового моменту. Перший фактор спричинює перегрів електродвигуна і збільшення втрат

енергії. Внаслідок

· international periodic scientific journal . online . indexed in: indexcopernicus. s w o r l d....

Documents